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摘要：本文以马鹿箐隧道为研究背景，根据相关的地形地貌、地层岩性、地质构造及水文特等工程地质资料，对马鹿箐隧道978溶腔共发生突水突泥灾害实施“钻孔排水降低水压、高位支洞接通溶腔”的排水方案后，对该978溶腔的初期支护与二次衬砌之间进行实测，对观测值进行处理，确定在满足隧道结构长期安全稳定性的基础上，隧道初期支护与二次衬砌之间的接触压力值变化情况，为相关隧道二次衬砌施工提供理论依据。
关键词：岩溶隧道；监控；水压力；围岩压力
1 工程概况
马鹿箐隧道全长7879m，隧道最大埋深660m。地表岩溶强烈发育，断层、漏斗、落水洞、地下暗河、溶腔、溶槽、溶管星罗棋布。隧道中978溶腔发育于强岩溶化地层Tij灰岩中，位于四方洞向斜一翼，沿纵、横张裂隙发育，地表埋深约400m，位于岩溶水的季节变动带和水平径流带的交界部位。溶腔纵向长12~23.5m，横向在Ⅱ线左边墙外侧发育大于400m，向下发育至隧底以下约50m，拱顶以上发育约25m。溶腔内的充填物性质为淤泥质黏土夹碎石、块石，局部有较大块石、孤石，最大水压1.5MPa。978溶腔平面和断面示意图如图1所示。溶腔纵向长12~23.5m（Ⅰ线长23.5m，Ⅱ线长12m、排水洞长16.5m），横向在Ⅱ线左边墙外侧发育大于400m，向下发育至隧底以下约11m，拱顶以上发育约25m。
图1 马鹿箐隧道（I线和II线）断面布置平面示意图
2 监测方案
马鹿箐隧道978溶腔的示意图中使用红色标注出Ⅰ线、Ⅱ线的监测断面如图2。马鹿箐隧道Ⅰ线测试断面为DK255+950，测试内容包括水压力、初支内力、围岩接触应力、二衬内力、初支与二衬接触应力；Ⅱ线测试断面为DK255+975、DK255+980，测试内容包括水压力、初支内力、围岩接触应力、二衬内力、初支与二衬接触应力。分别设置在左右拱脚、左右拱腰、拱顶、左右边仰拱墙等处，目前这些工作已经完成。
图2 马鹿箐隧道DK255+978溶洞段（Ⅰ、Ⅱ线）监测断面测点布置示意图
3隧道二次衬砌接触应力
鉴于马鹿箐隧道地质的复杂性，除采集并收集监控现场实测隧道衬砌水压力数据，对数据进行处理，这些数据最终用于隧道结构受力模型的验证初支与二衬砌间的接触压力。为研究围岩、初期支护与二次衬砌的受力状态，在对围岩与初期支护之间接触压力进行长期监测的同时也对初期支护与二次衬砌之间的接触压力进行了长期的受力监控。根据监测断面和测点布置原则，在三个监测断面埋设土压力盒进行量测，每个测点的测试元件分别布置在隧道周边的围岩与初期支护之间，如图3所示。
图3 初期支护与二次衬砌间接触压力测试元件布置
马鹿箐DK255+978大型溶洞段Ⅰ线的DK255+950断面、大型溶洞段Ⅱ线的DK255+975断面、DK255+980断面的数据采集如表1至表3所示。
由表1至表4及图4至图6所示结果可以看出：
（1）马鹿箐隧道DK255+950断面的初期支护与二次衬砌之间的接触压力最大值出现在仰拱处，分别为69kPa。
（2）马鹿箐隧道DK255+975断面的初期支护与二次衬砌之间的接触压力最大值出现在拱顶处，为35kPa。
（3）马鹿箐隧道DK255+980断面的初期支护与二次衬砌之间的接触压力最大值出现在左拱腰处，为33kPa。
4结论
从上面分析结果可额除以下结论：
（1）从各个断面的变化图中可看出，仰拱处的初期支护与二次衬砌间的接触压力值较大。
（2）初期支护与二次衬砌接触压力相对于初期支护与围岩接触压力要小得多，就是在同一测试点位处，初期支护与围岩接触压力一般都要大于初期支护与二次衬砌接触压力。
（3）从马鹿箐隧道DK255+950、DK255+975、DK255+980断面中各测点处监测结果来看，围岩压力、衬砌间接触压力值较小，整体趋势相对平稳，最大值在0.1MPa左右，表明工程措施到位，结构处于安全状态。
（4）该隧道采用钻孔排水降低水压、高位支洞接通溶腔排水防范后，检测初期支护与二次衬砌接触压力值比较平稳，说明该方法实施有效。
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论文作者:左小伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/9
标签：隧道论文; 断面论文; 围岩论文; 初期论文; 压力论文; 岩溶论文; 马鹿论文; 《防护工程》2019年9期论文;